徐娜

（遼寧省基礎(chǔ)測繪院，遼寧錦州 121003）

根據(jù)遼寧省第三次全國國土調(diào)查工作的安排，遼寧省基礎(chǔ)測繪院承擔(dān)遼寧省任務(wù)內(nèi)朝陽市、葫蘆島市、錦州市、阜新市和朝陽市共五個(gè)市區(qū)的正射影像一張圖拼接的生產(chǎn)任務(wù)。

在2018年度第三次全國國土調(diào)查正射影像成果的基礎(chǔ)上，遼寧省基礎(chǔ)測繪院開展正射影像一張圖的整合處理工作，利用Geographic Imager地理影像插件快速完成正射影像的鑲嵌、裁切以及其他相關(guān)整理工作，為實(shí)現(xiàn)“三調(diào)全國正射影像一張圖”的目標(biāo)，保障第三次全國國土調(diào)查項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

一、Geographic Imager 地理影像插件

1.概述

Geographic Imager是加拿大Avenza公司基于Adobe Photoshop平臺開發(fā)的地理影像處理工具包，支持在Photoshop環(huán)境下導(dǎo)入導(dǎo)出大數(shù)據(jù)量遙感影像，進(jìn)行影像投影轉(zhuǎn)換、地理參考（糾正）、地理裁切、快速鑲嵌（快拼）、地形暈渲、影像融合（pansharping)、瓦片生成、網(wǎng)絡(luò)地圖輸出等功能[1]。

2.軟件優(yōu)勢

通過分析比對，Geographic Imager地理影像插件與同類軟件銳宇博圖中間件相比，具有如下幾方面優(yōu)勢[2]。

（1）理論上可以支持無限大的數(shù)據(jù)，僅依賴于硬件環(huán)境。對于擴(kuò)展的地理影像格式，優(yōu)化后的效率較之前有大幅提升。

（3）支持多幅影像基于坐標(biāo)進(jìn)行自動鑲嵌，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)投影轉(zhuǎn)換。

（4）不僅支持根據(jù)矢量范圍進(jìn)行影像裁切，且支持根據(jù)像素坐標(biāo)、大地坐標(biāo)、參考影像以及（shp、dwg、kml等格式）進(jìn)行影像裁切。

（5）支持根據(jù)瓦片大小或數(shù)據(jù)將影像進(jìn)行切片，可將瓦片保存成多種數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)批量裁切功能。

（6）支持輸出Google maps/Bing maps/OpenStreetMap等格式影像多級切片。

（7）當(dāng)打開地理影像時(shí)，Geographic Imager 能自動識別 GIS 柵格格式并且試著查找與之匹配的參考文件，且參考信息會顯示在Geographic Imager面板上。

（8）支持BigTIFF文件讀、寫。

（9）支持在Photoshop中量測點(diǎn)位地理坐標(biāo)并輸出。

更“欠扁”的是，家長會后，我的座位被班主任周老師從正數(shù)第三排調(diào)到了倒數(shù)第三排。我前后一米內(nèi)的同學(xué)，成績立刻從班上正數(shù)前十換成了倒數(shù)前十。周老師的理由是：讓成績先好起來的同學(xué)帶動成績后好起來的同學(xué)，最終達(dá)到“共同進(jìn)步”。聽起來是不是很“高大上”？但是我卻有一種被拋棄的感覺。也許是看我臉色不佳，周老師特意把我叫到辦公室談心。

二、影像鑲嵌、裁切及投影轉(zhuǎn)換

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于測區(qū)較多，且和外省及省內(nèi)其他單位要進(jìn)行接邊工作，需要溝通協(xié)調(diào)，與接邊單位共同商議統(tǒng)一的勻色模板，在外部利用其它軟件對2018年的縣域正射影像成果做好勻色工作。Geographic Imager地理影像插件增強(qiáng)了Adobe Photoshop的功能以高速的處理地理空間影像數(shù)據(jù)。在該項(xiàng)目制作中，充分利用了Geographic Imager的鑲嵌、拼接、裁切、投影轉(zhuǎn)換等功能。

1.影像導(dǎo)入

首先把影像導(dǎo)入軟件中，影像導(dǎo)入分為一般導(dǎo)入和高級導(dǎo)入兩種。

一般導(dǎo)入時(shí)，打開一幅縣域正射影像與在Adobe Photoshop里打開任意其它影像的方式一樣，在界面下打開所要拼接的多個(gè)正射影像即可。

注意的是：如果需要拼接的影像沒有地理空間參考信息，可以在軟件下為其指定參考信息和坐標(biāo)系統(tǒng)。指定坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)也有兩種方式可以選擇，一種是在坐標(biāo)系統(tǒng)庫里直接選擇一種系統(tǒng)，另一種是可以直接選擇已打開的影像文件的坐標(biāo)系統(tǒng)。

高級導(dǎo)入功能可以導(dǎo)入多個(gè)影像，并且提供了有用的設(shè)置可以改變參考文件、坐標(biāo)系統(tǒng)、彩色通道管理，調(diào)整影像大小和范圍甚至是鑲嵌。對于按指定地理范圍快速裁切大數(shù)據(jù)量的影像很有用，因?yàn)樵瓉砜赡苄枰荛L的加載時(shí)間。該功能可以導(dǎo)入不同格式、不同大小、不同坐標(biāo)系統(tǒng)的兩景影像，然后將它們鑲嵌在一起。

值得注意的是：在Layers面板里，根據(jù)導(dǎo)入的多幅影像只生成一個(gè)圖層，如想保留單個(gè)的圖層，要在Advanced Import對話框里勾選Keepsource data on separate layers選項(xiàng)。

2.影像鑲嵌

Geographic Imager可以將這些影像鑲嵌生成一個(gè)單獨(dú)的合并后的空間影像[3]。Mosaic 功能可以將輸入的多個(gè)帶有地理參考的影像合并生成一個(gè)單獨(dú)的帶有地理參考的合成影像。鑲嵌處理所需的可用文件可以是不同坐標(biāo)系統(tǒng)的、不同像素大小的、不同旋轉(zhuǎn)角度的。這些文件都會被實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換跟目標(biāo)鑲嵌文件的屬性一致。當(dāng)進(jìn)行鑲嵌時(shí)，還可以使用高級轉(zhuǎn)換選項(xiàng)來指定坐標(biāo)系統(tǒng)、重采樣像素大小或者旋轉(zhuǎn)角度[4]。

如果將將多個(gè)縣域的影像鑲嵌在一起，目標(biāo)文件是投影坐標(biāo)系統(tǒng)。鑲嵌結(jié)果就是跟目標(biāo)文件一樣的投影坐標(biāo)系統(tǒng)。

在Adobe Photoshop里，找到Tutorial DataAmericas文件夾，打開A1.tif、 A2.tif、A3.tif 和 A4.tif 文件，在鑲嵌對話框里會顯示出待鑲嵌的文件，即可利用Mosaic功能實(shí)現(xiàn)多個(gè)縣域的鑲嵌拼接。

注意的是：如果A2.tif 是目標(biāo)鑲嵌文件，也就是說其它影像會統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到與之相同的投影坐標(biāo)系統(tǒng)下然后再鑲嵌在一起。 用于鑲嵌的文件可以是不同的坐標(biāo)系統(tǒng)、不同的像素大小或者旋轉(zhuǎn)角度，都可以無須轉(zhuǎn)換直接進(jìn)行鑲嵌。這些影像將以目標(biāo)文件的坐標(biāo)系統(tǒng)和像素大小為標(biāo)準(zhǔn)。

如果當(dāng)目標(biāo)文件有旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，是不支持鑲嵌過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。要想鑲嵌到帶有旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)文件里的話，待鑲嵌的文件必須跟目標(biāo)文件有相同的投影坐標(biāo)系統(tǒng)、像素大小和旋轉(zhuǎn)角度。

3.影像分幅

影像分幅（Tile）功能是將單個(gè)的影像切分成多個(gè)影像[5]。對影像進(jìn)行分幅可采用兩種方式：圖幅數(shù)量或者圖幅大小。如果原始影像是有地理參考的，那么分幅后的影像都是附有參考文件的（或者影像自身內(nèi)部有參考信息的格式，如 GeoTIFF, BigTIFF或者TIFF）。分幅后的圖幅可以按順序命名，也可以按行列號或者角點(diǎn)坐標(biāo)命名。

利用影像分幅功能可以把一塊影像分成9個(gè)相同大小的影像（圖1）。該功能可以設(shè)置裁切圖幅的重疊范圍，每個(gè)圖幅的名稱里將包括原始影像的名稱+自身的行列編號。

4.影像裁切

裁切（ GeoCrop）功能是對帶有地理參考的影像基于裁切范圍進(jìn)行裁切[6]?？梢酝ㄟ^以下幾種方式來設(shè)定裁切范圍：手動劃定、基于像素、基于地理或投影坐標(biāo)基于已有文件、基于一種坐標(biāo)系統(tǒng)范圍線、基于一個(gè)矢量范圍文件。按項(xiàng)目要求，三調(diào)影像選擇好縣域范圍裁切成縣域DOM成果。

應(yīng)注意的是， 當(dāng)指定裁切參數(shù)的時(shí)候，GeoCrop 對話框里的預(yù)覽圖會實(shí)時(shí)更新顯示預(yù)裁切范圍（圖2）。裁切后的地理空間影像仍然保留著參考信息。Advanced Import功能可以使用GeoCrop功能導(dǎo)入大數(shù)據(jù)量影像而無須先打開。如果是自帶圖層的影像（鑲嵌） 裁切后仍然會保留其原有的圖層結(jié)構(gòu)和alpha通道。

5.投影轉(zhuǎn)換

現(xiàn)有三調(diào)正射影像成果投影方式為高斯-克呂格投影，3°分帶。全國正射影像一張圖服務(wù)發(fā)布需經(jīng)緯度坐標(biāo)模式，需對正射影像成果進(jìn)行投影變換和重采樣，制作全國經(jīng)緯度坐標(biāo)(分辨率單位：度)的正射影像成果，重采樣分辨率要求不低于原始正射影像產(chǎn)品平面分辨率，單位為米[7]。

Geographic Imager使用GeoTransform技術(shù)，這是一種很成熟的影像重投影機(jī)制，廣泛支持多達(dá)幾千種大地和地理坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，能夠在Adobe Photoshop里對影像進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換。另外，Geographic Imager 還支持自定義投影。

利用軟件對縣域正射影像成果進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，值得注意的是像素大小可以按用戶指定的值進(jìn)行修改。這樣在本質(zhì)上來說就改變了影像的大小，因?yàn)槊總€(gè)像素代表一個(gè)制圖單元。

6.影像接邊、影像編輯

根 據(jù)《第三次全國土地調(diào)查正射影像生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》要求，現(xiàn)有三調(diào)正射影像接邊限差不超過5米[8]。為 了滿足三調(diào)成果發(fā)布和服務(wù)的最新需求，三調(diào)全國正射影像一張圖要求相鄰縣域間接邊精度不超過1~2米。因此，需要對相鄰縣域的接邊進(jìn)行檢查和接邊差改正，以滿足建庫、發(fā)布和服務(wù)的新需求。

圖1 Tile影像分幅示意圖

利用Geographic Imager對縣域正射影像成果進(jìn)行圖面檢查，可以流暢的打開大數(shù)據(jù)量的縣域影像成果，并對需要接邊的縣域影像進(jìn)行影像接邊、影像編輯等工作。

圖2 GeoCrop裁切示意圖

三、結(jié)束語

通過應(yīng)用Geographic Imager軟件在三調(diào)影像一張圖項(xiàng)目中對縣域影像的拼接、鑲嵌及投影轉(zhuǎn)換等方面進(jìn)行研究，總結(jié)其優(yōu)勢，并歸納其在影像制作過程中需要注意的事項(xiàng)，為后續(xù)生產(chǎn)提供有利的技術(shù)支撐。